2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13750219
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
栗栖 正充 東京電機大学, 工学部, 助教授 (30287429)
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| Keywords | 転がし操作 / 力作用点 / 目標操作力 / 移動マニピュレータ / 双腕 |
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| Research Abstract |
効率の良い転がし作業を行う方法として、双腕のロボットアームを1本づつ交互に対象物に作用させることにより、対象物を連続して素早く転がすという操作が考えられる。この連続した転がし操作を実現するためには、各ロボットアームが順次対象物に力を作用させるべき点(以下、力作用点)をあらかじめ決めておく必要がある。そこで本年度では対象物の形状を凸多角柱に限定し、対象物の断面である2次元平面内で転がし操作のための力学的解析を行った。ただし、準静的な転がし操作を想定し、対象物の動特性は考慮していない。
まず、対象物が床面に対して滑らないための力の条件、対象物に対しロボットアームの先端が力作用点において滑らないための力の条件、および対象物を回転させるためのモーメントの条件を導出し、ある力作用点において転がし操作を可能とする操作力の存在範囲を明確にした。つぎに存在範囲の中から目標とする操作力を求める指標を定め、対象物の状態に応じて目標操作力を決定する手法を導いた。さらに対象物の状態と目標操作力の存在性との関係を考慮し、連続的な転がし操作において対象物の状態に応じて力作用点を変更するための力作用点選定アルゴリズムを導出した。このアルゴリズムによって得られる力作用点の選定および変更は、人間が直感的に連続的な転がし操作を行う手順とほぼ同じになることが数値シミュレーションによって確かめられた。
本年度で得た結果は以上であるが、連続的な転がし操作の検証実験を行うためのプラットホームとして、7自由度ロボットアームを搭載した独立二輪駆動型移動マニピュレータを作成した。
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